[發(fā)明專利]抓取系統(tǒng)及抓取方法

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• 申請日: 2017-12-31
• 公開（公告）號: CN109986551A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設計）人: 黃維香
• 申請（專利權）人: 廣州智信科技有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種抓取系統(tǒng)及抓取方法，用于抓取工件，所述抓取系統(tǒng)包括：用于獲取工件圖像的視覺模塊、用于重建工件表面點云的圖像處理模塊、用于匹配點云并進行位姿估計的點云處理模塊、用于計算抓取姿態(tài)的標定模塊、用于抓取工件的抓取模塊和工控機，所述視覺模塊、圖像處理模塊、點云匹配模塊、標定模塊和抓取模塊均與所述工控機電連接。本發(fā)明能夠在雜亂堆放的工件中自動識別定位單個工件，并驅(qū)動抓取模塊對單個工件進行抓取，無需額外對工件進行排列后再實施抓取動作，方便快捷，節(jié)約人工成本。

技術領域

本發(fā)明涉及自動控制領域，更具體地，涉及一種抓取系統(tǒng)及抓取方法。

背景技術

隨著科技水平的發(fā)展，工業(yè)機器人產(chǎn)業(yè)的不斷進步，機器人代替人工即將成為我過經(jīng)濟發(fā)展的一個新熱點。傳統(tǒng)的工業(yè)機器人僅可抓取整齊排列或整齊堆放的工件，當工件雜亂堆放時，對于工件互相堆疊，相互遮擋的情況，沒有很好的解決方案，從而機器人無法在雜亂堆放的工件堆中自動識別定位單個工件，并對單個工件進行抓取。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術的機器人無法在雜亂堆放的工件堆中自動識別定位單個工件，并對單個工件進行抓取的缺陷，提供一種抓取系統(tǒng)和抓取方法。

其技術方案如下：

一種抓取系統(tǒng)，用于抓取工件，包括：用于獲取工件圖像的視覺模塊、用于重建工件表面點云的圖像處理模塊、用于匹配點云并進行位姿估計的點云處理模塊、用于計算抓取姿態(tài)的標定模塊、用于抓取工件的抓取模塊和工控機，所述視覺模塊、圖像處理模塊、點云匹配模塊、標定模塊和抓取模塊均與所述工控機電連接。

通過視覺模塊獲取工件堆放區(qū)域中所有工件的工件圖像，并將圖像發(fā)送至工控機，工控機控制點云處理模塊對重建的三維點云進行匹配，獲取單個工件的點云圖像；根據(jù)單個工件的點云圖像，通過標定模塊進行坐標轉(zhuǎn)換，計算抓取模塊的抓取姿態(tài)；抓取模塊根據(jù)所述抓取姿態(tài)抓取單個工件。本技術方案能夠在雜亂堆放的工件中自動識別定位單個工件，并驅(qū)動抓取模塊對單個工件進行抓取，無需額外對工件進行排列后再實施抓取動作，方便快捷，節(jié)約人工成本。

在其中一個實施例中，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與視覺模塊、圖像處理模塊、點云處理模塊和標定模塊均連接。

在其中一個實施例中，所述視覺模塊包括結(jié)構(gòu)光組件和相機組件，所述結(jié)構(gòu)光組件和相機組件均與所述工控機連接。

在其中一個實施例中，所述結(jié)構(gòu)光組件包括投影儀，所述投影儀與所述工控機連接。

在其中一個實施例中，所述相機組件包括至少兩個相機。

在其中一個實施例中，至少兩個所述相機的鏡頭呈夾角設置。

在其中一個實施例中，所述抓取模塊包括氣動夾具和與所述氣動夾具連接的空壓機，所述氣動夾具以及空壓機均與所述工控機連接。

本技術方案還提供一種抓取方法，包括如下步驟：

通過視覺系統(tǒng)獲取工件圖像，將圖像發(fā)送至工控機；

工控機控制圖像處理模塊對工件表面進行點云三維重建；

工控機控制點云處理模塊對重建的三維點云進行匹配，獲取單個工件的點云圖像；

根據(jù)單個工件的點云圖像，通過標定模塊進行坐標轉(zhuǎn)換，計算抓取模塊的抓取姿態(tài)；

抓取模塊根據(jù)所述抓取姿態(tài)抓取單個工件。

在其中一個實施例中，所述圖像處理模塊的處理步驟具體包括：獲取工件圖像，對獲取的圖像進行濾波、分割，分離背景與工件圖像，重建三維點云。